CN117310919A - 一种光学镜片气动胶合装置及胶合方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学镜片气动胶合装置及胶合方法，该装置包括：相对设置的第一胶合治具、第二胶合治具；第一胶合治具内部设有气体均匀化装置；第一胶合治具朝向第二胶合治具一侧设有第一容纳腔；第一胶合治具外壁设有加压接口；第二胶合治具朝向第一胶合治具一侧设有第二容纳腔，第二容纳腔尺寸大于第一容纳腔尺寸；第二容纳腔内壁四周且朝向第二容纳腔中部方向设有多个顶紧装置；第二容纳腔底部设有多个压力传感器；测距装置，包括距离传感器；控制器，与气体均匀化装置、加压接口、压力传感器及距离传感器电连接，满足超薄胶层和均匀度公差不大于1μm的粘接需求，具备客观性。

Description

一种光学镜片气动胶合装置及胶合方法

技术领域

本发明涉及光学元件胶合技术领域，尤其涉及一种光学镜片气动胶合装置及胶合方法。

背景技术

光学零件的胶合工艺是指将两个或两个以上的透镜、棱镜、平面镜，彼此吻合的光学表面，用光学胶或光胶的方法，按照一定技术要求粘结成为光学部件的工艺。

在现有方案中，通常是将一个胶合件上滴胶水，然后将另一个胶合件放置于滴上胶水的胶合件上，再通过手动或机械方式进行按压，以保证两个胶合件之间的胶水均匀平铺，以使粘接牢固。然而，此种方式存在胶层厚度控制及胶层结构厚度均匀不一致性问题，特别是对于光学零件和/或光学器件来说，为确保其能够发挥良好的光学性能，通常会要求胶层厚度是超薄且均匀一致，也就是说，胶层厚度需要控制在5μm以内，且胶层厚度均匀度公差不大于1μm的粘接需求，目前的手动或机械压合的做法已无法满足上述要求。

因此，需要一种胶合装置来满足超薄胶层和均匀度公差不大于1μm的粘接需求。

发明内容

根据现有技术中存在的问题，本发明提供一种光学镜片气动胶合装置及胶合方法，能够实现超薄胶层和均匀度公差不大于1μm的胶合需求。

本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种光学镜片气动胶合装置，包括：

底座，底座上包括相对设置的第一胶合治具、第二胶合治具，第一胶合治具和第二胶合治具均为透明材质；

第一胶合治具内部设有气体均匀化装置，气体均匀化装置包括气体均匀分布板，气体均匀分布板开设有若干个等间距分布的孔洞，气体经过气体均匀分布板后实现均匀化；第一胶合治具朝向第二胶合治具一侧设有第一容纳腔，用以容纳第一待贴合元件；第一容纳腔底部设有若干个等间距分布的通孔，孔洞占据气体均匀分布板的总面积大于通孔占据第一容纳腔底部面积；第一胶合治具外壁设有加压接口，用以提供气压对第一待贴合元件进行吸附或松开；

第二胶合治具设有第二容纳腔，且与第一容纳腔相对设置，用以容纳第二待贴合元件；第二容纳腔尺寸大于第一容纳腔尺寸；第二容纳腔内壁四周且朝向第二容纳腔中部方向设有多个顶紧装置；第二容纳腔底部设有多个均匀分布的压力传感器；

测距装置，至少包括伸缩架，伸缩架一端设有伸缩延伸部，伸缩延伸部朝向第一胶合治具且与气体均匀分布板平行且相对设置，伸缩延伸部顶端固定连接至少一个距离传感器，伸缩架另一端与底座滑动连接；

控制器，与气体均匀化装置、加压接口、压力传感器及距离传感器电连接；控制器被配置为，获取压力传感器和距离传感器数据，基于数据值驱动加压接口工作，完成第一待胶合元件与第二待胶合元件之间形成厚度一致的膜层结构。

作为优选的技术方案，加压接口包括正压接口和负压接口，正压接口设置于第一胶合治具远离第二胶合治具一侧表面，负压接口设置于第一胶合治具的外侧壁。

作为优选的技术方案，正压接口包括至少一个第一正压接口和多个第二正压接口，第一正压接口垂直设置于第一胶合治具中部，多个第二正压接口斜式设置于第一胶合治具临近四周边缘位置，且均匀分布围绕第一正压接口设置；负压接口数量至少为一个，负压接口垂直或斜式设置于第一胶合治具的外侧壁中部位置。

作为优选的技术方案，正压接口包括一个第一正压接口和两个第二正压接口，第一正压接口垂直设置于第一胶合治具中部，两个第二正压接口斜式设置于第一正压接口两侧，且位于第一胶合治具边缘位置；负压接口数量为一个，负压接口垂直或斜式设置于第一胶合治具的外侧壁中部位置。

作为优选的技术方案，正压接口的数量和设置的位置，与压力传感器的数量和设置的位置一一对应。

作为优选的技术方案，第二容纳腔包括第一区域及围绕第一区域四周的第二区域；第一区域与第一容纳腔位置对应且尺寸相同，第二区域四周位置设置多个顶紧装置。

作为优选的技术方案，顶紧装置包括第一端和第二端，第一端固定于第二容纳腔内侧壁，第二端设有电动伸缩杆且电动伸缩杆顶端设有固定块，固定块通过电动伸缩杆将第二待胶合元件顶紧或松开。

作为优选的技术方案，第二区域四周顶角位置设置限位柱，且与限位柱顶端位置相对应的第一胶合治具设有容纳限位柱顶端的卡位槽；相邻限位柱之间设置有倾斜式溢胶槽。

作为优选的技术方案，底座至少部分区域设有滑轨块及贯穿滑轨且滑动的电动滑块部，伸缩架另一端通过电动滑块部与底座滑动连接。

第二方面，本发明提供了一种使用上述的光学镜片气动胶合装置的胶合方法，包括：

将第一待贴合元件、第二待贴合元件层叠放置于第二容纳腔内；

将第一胶合治具与第二胶合治具相扣合；

基于距离传感器和压力传感器，确定多个压力基点及多个基准点；

打开第一胶合治具和第二胶合治具，将第一待贴合元件置于第一容纳腔内，同时驱动负压接口，采用负压力将第一待贴合元件固定于第一容纳腔内；

将胶体均匀涂布于第二待贴合元件表面后，将第一胶合治具与第二胶合治具相扣合；

缓慢减少负压力，控制第一待贴合元件朝向胶体方向落入；待第一待贴合元件完全落到胶体面上后撤销负压力；

压力传感器获取每个压力基点处的压力值，判断每个压力基点处压力值是否相等，若否，则驱动正压接口，通过正压接口向第一容纳腔内进行吹气，采用正压完成第一待贴合元件对第二待贴合元件施加应力；若是，则根据多个基准点、距离传感器获取多个基准点对应的多个位置点，获取每个位置点对应的胶层厚度值以及每个位置点之间的第一胶层厚度差异值；

进一步判断每个位置点对应的胶层厚度值是否不大于预设最大胶层厚度值，且每个位置点之间的胶层厚度差异值是否不大于1μm，若否，则继续执行驱动正压接口，通过正压接口向第一容纳腔内进行吹气，采用正压完成第一待贴合元件对第二待贴合元件施加应力；若是，则对胶层厚度进行固化或烘烤，完成第一待贴合元件和第二待贴合元件之间形成厚度一致的膜层结构，形成光学胶合件。

本发明采用的技术方案达到的有益效果：

本发明提供的一种光学镜片气动胶合装置及胶合方法，胶合后的胶层应力分布均匀，能够满足超薄胶层厚度且均公差在不大于1μm以内粘接需求，贴合精度高，还可以有效避免光学镜片被污染，保证了产品的整体质量，在未来具有广泛的发展前景，本装置胶合操作还具有客观性，无需人员经验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本实施例1-2公开的光学镜片气动胶合装置示意图；

图2为本实施例1-2公开的光学镜片气动胶合装置正视图；

图3为本实施例1-2公开的光学镜片气动胶合装置示意图；

图4为本实施例3公开的胶合方法流程图；

附图标记说明：

底座10；第一胶合治具11；气体均匀化装置12；第一容纳腔13；正压接口14；负压接口15；第二胶合治具20；第二容纳腔21；顶紧装置22；压力传感器23；溢胶槽24；伸缩架30；伸缩延伸部31；距离传感器32；滑轨块33；控制器40。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

在本发明的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

基于现有技术中手动或机械压合的做法已无法满足超薄胶层和均匀度公差不大于1μm的胶合需求，根据图1-图3，本实施例提供了一种光学镜片气动胶合装置，包括：

底座10，底座10上包括相对设置的第一胶合治具11、第二胶合治具20，第一胶合治具11和第二胶合治具20均为透明材质；

第一胶合治具11内部设有气体均匀化装置12，气体均匀化装置12包括气体均匀分布板，气体均匀分布板开设有若干个等间距分布的孔洞，气体经过气体均匀分布板后实现均匀化；第一胶合治具11朝向第二胶合治具20一侧设有第一容纳腔13，用以容纳第一待贴合元件；第一容纳腔13底部设有若干个等间距分布的通孔，孔洞占据气体均匀分布板的总面积大于通孔占据第一容纳腔13底部面积；第一胶合治具11外壁设有加压接口，用以提供气压对第一待贴合元件进行吸附或松开；

第二胶合治具20设有第二容纳腔21，且与第一容纳腔13相对设置，用以容纳第二待贴合元件；第二容纳腔21尺寸大于第一容纳腔13尺寸；第二容纳腔21内壁四周且朝向第二容纳腔21中部方向设有多个顶紧装置22；第二容纳腔21底部设有多个均匀分布的压力传感器23；

测距装置，至少包括伸缩架30，伸缩架30一端设有伸缩延伸部，伸缩延伸部朝向第一胶合治具11且与气体均匀分布板平行且相对设置，伸缩延伸部顶端固定连接至少一个距离传感器32，伸缩架30另一端与底座10滑动连接；

控制器40，与气体均匀化装置12、加压接口、压力传感器23及距离传感器32电连接；控制器40被配置为，获取压力传感器23和距离传感器32数据，基于数据值驱动加压接口工作，完成第一待胶合元件与第二待胶合元件之间形成厚度一致的膜层结构。

本实施例提出的一种光学镜片气动胶合装置，能够满足超薄胶层和均匀度公差不大于1μm的胶合需求，具有胶层应力分布均匀、贴合精度高，还可以有效避免光学镜片被污染，保证了产品的整体质量，在未来具有广泛的发展前景。

本装置需先根据第一待贴合元件设定第一容纳腔13形状，根据第二待贴合元件形状设定第二容纳腔21的形状，也就是说，为更好完成胶合操作，第一待贴合元件和第一容纳腔13形状保持一致，第二待贴合元件和第二容纳腔21的形状保持一致，第一容纳腔13与第二容纳腔21位置相对应，比如第一待贴合元件和第二待贴合元件均为矩形或圆形，则第一容纳腔13与第二容纳腔21的形状也均为矩形或圆形，第一待贴合元件为圆形，第二待贴合元件为矩形，则第一容纳腔13设定为圆形，第二容纳腔21的形状设定为矩形。另外，第一待贴合元件和第二待贴合元件可以选为的平面镜或棱镜等待胶合的光学元件或器件均可，还可以为同等厚度或不同等厚度的平面镜胶合或者棱镜胶合。在本实施例中以两个同等厚度矩形平面镜相互贴合为例对本装置进行说明。

优选地，加压接口包括正压接口14和负压接口15，正压接口14设置于第一胶合治具11远离第二胶合治具20一侧表面，负压接口15设置于第一胶合治具11的外侧壁。

优选地，正压接口14包括至少一个第一正压接口14和多个第二正压接口14，第一正压接口14垂直设置于第一胶合治具11中部，多个第二正压接口14斜式设置于第一胶合治具11临近四周边缘位置，且均匀分布围绕第一正压接口14设置；负压接口15数量至少为一个，负压接口15垂直或斜式设置于第一胶合治具11的外侧壁中部位置。

优选地，正压接口14的数量和设置的位置，与压力传感器23的数量和设置的位置一一对应。

具体的，加压接口包括正压接口14和负压接口15，外接空气压缩机及正负压转换器。负压接口15与外接设备的负压气路连接，当驱动负压接口15，外接设备会通过其接口对第一容纳腔13内进行抽气，以使第一容纳腔13内保持负压环境，用以吸附第一待胶合元件。在一种优选的实施方式中，若设置一个负压接口15不足以满足完全吸附第一待胶合元件，则可以在第一胶合治具11的外侧壁四周位置设置多个负压接口15，通过加大负压，有助于提升吸附力，此种设置方式，可以使第一待胶合元件每一区域受吸附力均衡，在缓慢减少负压时，有助于第一待胶合元件缓慢且稳定落下。

正压接口14与外接设备的正压气路连接，当驱动正压接口14，外接设备会通过其接口向第一容纳腔13内进行送气，以使第一容纳腔13内保持正压环境，在本装置中此操作用以对第一待胶合元件和第二待胶合元件贴附后的胶合元件进行均匀施压，达到厚度一致的膜层厚度。

无论是抽气还是吸气，均会通过气体均匀化装置12，其气体均匀分布板的表面具有许多孔洞，孔洞的形状可以为圆形、矩形、三角形均可，根据实际所需进行设定，另外该孔洞数量越多且越密集越好，利于气流通过气体均匀分布板后均匀分布，在腔体内产生正压环境或负压环境，实现吸附或松开效果。在一种优选的实施方式中，气体均匀分布板的面积大于第一容纳腔13底部面积，且气体均匀分布板的位置临近第一容纳腔13底设置，气体均匀分布板开设的若干个等间距分布的孔洞的占据的总面积大于第一容纳腔13底部总面积，更有利使得第一待胶合元件每一区域都能均匀收到气流作用，特别是能够使光学镜片的四周边缘区域与中部区域受到的气流作用力一致，还能保护光学元件不会受到破损，即使很轻薄易碎光学镜片做贴合，也能够确保光学镜片的完整性；气体均匀分布板临近第一容纳腔13底的设置方式，能够有效地帮助经气体均匀分布板匀化后的气体能够快速作用于第一待胶合元件表面，且第一待胶合元件表面每一区域受到的气流作用力均匀一致。

在一种优选的实施方式中，对于矩形光学镜片贴合时，则正压接口14为9个最佳，呈3×3阵列排布，对于圆形的光学镜片贴合，正压接口14为6个最佳，中心设置一个，其余的呈倾斜式排布在四周呈圆环状设置。无论哪种形状设置，均需要根据实际设定，在本实施例中，继续根据矩形光学镜片胶合进行说明。设置在中心位置的一个正压接口14垂直于第一胶合治具11表面设置，排布于第一胶合治具11四周的正压接口14呈倾斜式设置，斜式方式的作用是让腔体内，不止有一种流向的气体，将气体的流向变得多样，这样可以将气体做一个初匀化作用，然后经过气体均化装置内中的多个密集排布的孔洞，实现气流均化作用。优先为排布于四周的正压接口14与第一胶合治具11表面呈45度设置，且正压接口14朝向第一容纳腔13方向的一端的延长线能够相交于一点，以便于照顾到第一待胶合元件每一个区域点位受力均衡，比如四周区域某一位置胶层厚度相较于其余位置偏厚，只需在该厚的区域对应的正压接口14进行送气施压，该厚的区域受到挤压时，该受力点的余力向外扩散，最终会使得该厚的区域挤压为与其他区域厚度一致，也就是整体胶层厚度的均匀度公差达到不大于1μm的标准。

在另一种优选的实施方式中，正压接口14的数量和设置的位置，与压力传感器23的数量和设置的位置一一对应。比如，对于矩形光学镜片贴合时，正压接口14为9个，在第一胶合治具11上表面呈3×3阵列排布，在第二容纳腔21底部，与每个正压接口14相对应的位置，设置压力传感器23，这样才可更好的将过程数据关联在一起便于控制胶层厚度的一致性。

优选地，第二容纳腔21包括第一容纳腔13区域及围绕第一容纳腔13区域四周的第二容纳腔21区域；第一容纳腔13区域与第一容纳腔13位置对应且尺寸相同，环绕第二容纳腔21区域设置多个顶紧装置22。

优选地，顶紧装置22包括第一端和第二端，第一端固定于第二容纳腔21内侧壁，第二端设有电动伸缩杆且电动伸缩杆顶端设有固定块，伸缩杆朝向第一容纳腔13区域方向伸缩，固定块将第二待胶合元件顶紧或松开。

优选地，第二区域四周顶角位置设置限位柱，且与限位柱顶端位置相对应的第一胶合治具11设有容纳限位柱顶端的卡位槽；相邻限位柱之间设置有倾斜式溢胶槽。

具体的，第二容纳腔21的第一容纳腔13区域用以容纳第二待胶合元件，开启第二容纳腔21区域设定的顶紧装置22，用以固定第二待胶合元件。在一种优选的实施方式中，在第二容纳腔21区域的四角位置设定限位柱，限位柱的高度要稍高于第二胶合治具20高度，同时还需要在对应的第一胶合治具11四角位置设定能够容纳限位柱的容纳槽，这样可以同时放置第一待胶合元件和第二待胶合元件，达到第一待胶合元件和第二待胶合元件层叠对位效果，还可以用于第一胶合治具11与第二胶合治具20快速精准扣合。限位柱起到稳定，快速定位的作用，限位柱在本装置示意图中没有标注出，其具体形状和高度可由本领域技术人员根据实际所需进行设定，在此不做具体限定。顶紧装置22和限位柱一起作用，在本胶合装置中有助于将第一待胶合元件垂直朝向第二待胶合元件进行胶水挤压时，固定位置不会发生改变，有效保持获取的数据稳定性，提高胶合效率及厚度一致性精度。

在一种优选的实施方式中，在第二区域内，相邻限位柱之间设置有倾斜式溢胶槽，其倾斜方式为从靠近第一区域边缘线起逐渐朝向第二容纳腔21壁倾斜，第一区域边缘线具体为第二待胶合元件上边缘线，也就是涂布胶体的表面，有助于将胶体挤压过程，溢出的胶体会流入到溢胶槽内，保护治具内部环境的整洁不受胶体污染，延长使用寿命。溢胶槽与限位柱可通过螺丝等可拆卸式固定连接，在此不做具体限定。此外，溢胶槽为优选为矩形槽，还可以为其他形状，需根据实际胶合需求设定。

优选地，底座10至少部分区域设有滑轨块33及贯穿滑轨且滑动的电动滑块部，伸缩架30另一端通过电动滑块部与底座10滑动连接。

具体的，测距装置，包括伸缩架30，其能够上下伸缩，调节高度，在实际测量中需保持固定一个高度不变，伸缩架30一端设有伸缩延伸部，伸缩延伸部顶端固定连接至少一个距离传感器32，且距离传感器32位于第一胶合治具11正上方，且距离传感器32与第一胶合治具11上表面平行，便于测距点垂直入射，提高测量精度，伸缩延伸部可以伸长及缩短，使得距离传感器32出射的测距点能够对光学镜片每一点位均能探测到；伸缩架30另一端与底座10滑动连接，需在底座10临近第一胶合治具11、第二胶合治具20位置设置滑轨块33，在其滑轨块33上方有滑轨道，还包括与滑轨道相配适可滑动连接的电动滑块部，此时电动滑块部的一端与伸缩架30另一端固定连接，电动滑块部在轨道进行滑动时，可带动伸缩架30左右移动，优选地，伸缩架30为7字形，滑轨长度大于第一胶合治具11长度，实现对光学镜片全方位进行测距。

距离传感器32可以优选为微型的激光测距传感器、红外线测距传感器；压力传感器23可以优选为微型压力传感器23，微型压力传感器23可以减少占据空间，其高度及其微小，不会对整体测量高度有影响，在一种优选实施方式，将微型压力传感器23高度数值提前编程到控制器40里算法内，这样测量的胶层厚度更精准。在另一种优选的实施方式中，将第二容纳腔21的第一容纳腔13区域底部设置多个点位凹槽，每一点位凹槽用于容纳对应点位的压力传感器23，此种设置方式测量胶层厚度数值更精准。

在第二容纳腔21的第一容纳腔13区域的四角位置布置至少一个距离传感器32，还可以结合实际胶合精度搭配更多的压力传感器23和距离传感器32。在一种优选的实施方式中，对于矩形光学镜片贴合时，压力传感器23数目优选为9个，在第二容纳腔21的第一容纳腔13区域的呈3×3阵列布局；对于圆形光学镜片贴合时，压力传感器23数目优选为6个，中间布置一个，其余的均匀分布环绕与圆形光学镜片的四周。在一种优选的实施方式，无论是什么形状光学镜片胶合，压力传感器23位置及数量的设置满足与上述的正压接口14位置和数量一致，以便于压力传感器23感应的光学镜片的点位能够与加压接口输出的气流作用点力一致，比如某一区域对应的压力传感器23感应到的胶层厚度相比于其他区域偏厚，这时只需将驱动对应于该区域点位的正压接口14对该区域进行施力，以完成每一区域胶层厚度均匀度公差能够达到不大于1μm的标准。压力传感器23测量的每一区域压力点均匀分布，且压力点数值公差在1μm以下，则胶层厚度均匀一致。在另一种优选的实施方式中，距离传感器32数量可以为1个或者多个，若数量为1个，采用移动方式完成测距点位，通过调节的伸缩架30左右移动，以及调节伸缩延伸部前后移动来达到每个点位进行测距；若数量为多个，伸缩延伸部设计为矩形平板状，其尺寸大于第一胶合治具11上表面尺寸，在需要测距的每个点位对应位置的矩形平板状上设置多个距离传感器32，达到同时测距的效果，能够有效缩短胶合时间。在一种优选的实施方式中，测距位点优选为压力传感器23数量偶数倍，比如2倍，或4倍，在靠近压力点四周，或远离压力点其他区域点进行测距，距离传感器32起到验证各区域点胶层厚度是否满足粘接需求。

优选地，第一胶合治具11与第二胶合治具20通过铰链活动连接形成一整体结构，第一胶合治具11和第二胶合治具20相扣合间隙区域设有闭合环状密封圈，且第一胶合治具11与第二胶合治具20相扣合之间设有多个的锁紧装置。

具体的，第一胶合治具11与第二胶合治具20的一边缘通过铰链轴活动连接，且第一胶合治具11与第二胶合治具20相扣合的四周区域设定多个锁紧装置，其锁紧装置可以为销位和卡扣，进一步扣合第一胶合治具11与第二胶合治具20，闭合环状密封圈的设定可有效防止空气侵入腔内的加压操作。在本实施例中，由于在正压接口14工作时，在前期启动正压接口14送气在进行施力过程时，此时在第一容纳腔13以及第二容纳腔21形成的空间已营造出正压环境，正压环境气流流速远远大于外界空气侵入影响，因此外接空气侵入的影响可以忽略不计，则此空间可以保持密封空间，也可以不保持密封空间，根据本领域技术人员根据实际所需选择。

优选地，第一胶合治具11和第二胶合治具20均为亚克力材质或透明玻璃材质。

具体的，第一胶合治具11和第二胶合治具20材质选择，其一，便于测距传感器能够垂直穿透过第一胶合治具11表面，达到第一待胶合元件面进行测距；其二，第一待胶合元件与第二待胶合元件完成胶合工作之后，只需外置紫外固化灯，对胶层厚度进行固化，则第一胶合治具11和第二胶合治具20需要采用亚克力材质或透明玻璃材质以满足紫外光射入对胶层进行固化需求。采用此种装置胶合后的产品精度高，光学性能优良，且该装置胶合效率高，良品率高。

实施例2

本实施例提出一种气动胶合装置，与实施例1的区别在于加压接口数量不同。优选地，正压接口14包括一个第一正压接口14和两个第二正压接口14，第一正压接口14垂直设置于第一胶合治具11中部，两个第二正压接口14斜式设置于第一正压接口14两侧，且位于第一胶合治具11边缘位置；负压接口15数量为一个，负压接口15垂直或斜式设置于第一胶合治具11的外侧壁中部位置。

具体的，根据图1-图3，正压接口14为三个，负压接口15为一个，其中一个正压接口14垂直设置于第一胶合治具11中部，另外两个正压接口14斜式设置于第一胶合治具11临近四周边缘位置，且位于中间的正压接口14两侧，负压接口15设置垂直在第一胶合治具11的外侧壁。此种设置方式，将气体均匀地向第一容纳腔13内布满，根据压力传感器23获得的压力差异值，对应性选择一个正压接口14进行送气施压，以达到均匀膜层厚度要求，比如，假设压力差异值给出结论为中间胶层区域相比四周区域厚，则选择驱动该中间胶层对应的正压接口14，通过中间气流对中间胶层进行施加，中间胶体或朝向四周散布，此种设置方式能够达到整体胶层厚度一致的粘接要求，还能够减少过多的加压接口数量，较少胶合装置的复杂性，节约材料。

实施例2

本实施例提出一种胶合方法，根据图4，使用实施例1-2所述的光学镜片气动胶合装置，包括：

步骤101，将第一待贴合元件、第二待贴合元件层叠放置于第二容纳腔内。

步骤102，将第一胶合治具与第二胶合治具相扣合。

步骤103，基于距离传感器和压力传感器，确定多个压力基点及多个基准点。

步骤104，打开第一胶合治具和第二胶合治具，将第一待贴合元件置于第一容纳腔内，同时驱动负压接口，采用负压力将第一待贴合元件固定于第一容纳腔内。

步骤105，将胶体均匀涂布于第二待贴合元件表面后，将第一胶合治具与第二胶合治具相扣合。

步骤106，缓慢减少负压力，控制第一待贴合元件朝向胶体方向落入；待第一待贴合元件完全落到胶体面上后撤销负压力。

步骤107，压力传感器获取每个压力基点处的压力值，判断每个压力基点处压力值是否相等，若否，执行步骤108，若是，执行步骤109。

步骤108，驱动正压接口，通过正压接口向第一容纳腔内进行吹气，采用正压完成第一待贴合元件对第二待贴合元件施加应力。

步骤109，根据多个基准点、距离传感器获取多个基准点对应的多个位置点，获取每个位置点对应的胶层厚度值以及每个位置点之间的第一胶层厚度差异值；

步骤110，判断每个位置点对应的胶层厚度值是否不大于预设最大胶层厚度值，且每个位置点之间的胶层厚度差异值是否不大于1μm，若否，则继续执行步骤108；若是，执行步骤111。

步骤111，对胶层厚度进行固化或烘烤，完成第一待贴合元件和第二待贴合元件之间形成厚度一致的膜层结构，形成光学胶合件。

此种胶合方法，不仅有效精准测量出胶层厚度，还可以获取均匀一致性的胶层，有效提成产品良率及促进光学器件的利用率。

在本实施例中，步骤101和步骤102具体包括：

在实际操作中，需先将第一待贴合元件和第二待贴合元件擦拭干净，比如采用专用擦拭不蘸取适量酒精进行擦拭，去除表面灰尘，再通过镊子或者其他夹取工具将第二待贴合元件置于第二容纳腔内，启动顶紧装置进行固定，之后再将第一待贴合元件通过限位柱与第二待贴合元件层叠对位放置，最后再将第一胶合治具与第二胶合治具相扣合。

在本实施例中，步骤103具体包括：

在一种实施方式中，压力传感器3×3阵列式布局第二容纳腔底部，即为压力基点；正压接口也呈3×3阵列式布局与第一胶合治具上表面，且与压力传感器位置一一对应，负压传感器布局在第一胶合治具侧部四周中部位置；距离传感器布局于相邻正压接口之间，每个正压接口周围布局四个距离传感器即可，即距离传感器布局的位置，无胶层时第一待贴合元件和第二待贴合元件层叠后，出射的测距点感应到第一待贴合元件位置点为基准点，此种设置方式，胶合效率高，且胶层应力能够达到均匀分布效果。

在本实施例中，步骤104和步骤105具体包括：

完成无胶层状态时确定多个压力基点及多个基准点后，打开第一胶合治具和第二胶合治具，同样采用镊子等其他夹取方式将第一待贴合元件置于第一容纳腔内，同时驱动负压接口，采用负压力将第一待贴合元件固定于第一容纳腔内，其中负压力选取稍大于第一待贴合元件重量的力，同时，由于气体均化装置的存在，负压力产生的吸附力可均匀布满第一待贴合元件，有效保护第一待贴合元件完整性，也不会因过度吸附力损坏第一待贴合元件。

采用精密点胶机或者手工点胶的方式，将UV胶均匀布满第二待贴合元件表面，以便于在压合或挤压时候，胶层中不会产生气泡或间隙出现，达到第一待贴合元件和第二待贴合元件之间均匀布满胶层，最后再将第一胶合治具与第二胶合治具相扣合。

在本实施例中，步骤106具体包括：

第一胶合治具与第二胶合治具相扣合后，驱动负压接口工作，缓慢减少负压力，有效控制第一待贴合元件朝向胶体方向缓慢落入，此种方式胶层形变力最小，多个压力传感器和多个距离传感器感应力及获取的数据稳定；待第一待贴合元件完全落到胶体面上后撤销全部负压力。

在本实施例中，步骤107、步骤108和步骤109具体包括：

直至待腔内无负压环境且处于稳定状态时，也就是说此时的数据值稳定且不会发生变动，多个压力传感器和多个距离传感器感获取当下有胶层状态时的数据值，若多个压力传感器获取的压力值相等，说明压力基点处的胶层厚度一致，需要通过距离传感器再次检验压力基点之外的所有胶层厚度是否一致，若满足一致，则根据距离传感器获取胶层厚度值及胶层厚度差异值，其中胶层厚度值等于变化的距离数值，变化的距离数值之间的差为胶层厚度差异值。若不满足一致，则有选择性的驱动正压接口，通过正压接口向第一容纳腔内进行吹气，采用正压完成第一待贴合元件对第二待贴合元件施加应力，比如，某一点处的显示的压力值大于其余点压力值，说明该某点的胶体厚度大于其他区域厚度，则驱动该某点对应位置的正压接口，向该点通过气流产生挤压力。也就是说，需要不断实时监控所有压力点，有选择性的驱动正压接口产生挤压力，直至所有压力点满足一致需求。

在本实施例中，步骤110、步骤111具体包括：

根据上述距离传感器获取的胶层厚度值及胶层厚度差异值，在一种实施例中，需要进一步看是否满足胶层厚度值不大于5μm，且胶层厚度差异值是否满足不大于1μm，若有一项不满足时，需重复上述程序，当同时满足时，说明此时的胶层满足所需的粘接需求，即胶层厚度在5μm以下，且均匀度公差不大于1μm的胶层结构，将此时的胶层采用紫外固化灯进行照射，完成固化即可。

采用本气动胶合装置的胶合方法，有效提高胶合效率，满足胶层厚度为超薄且均匀一致的粘接需求，极大发挥光学元件和/或光学器件良好的光学性能。

以上对本申请实施例一种光学镜片气动胶合装置及胶合方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种光学镜片气动胶合装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座上包括相对设置的第一胶合治具、第二胶合治具，所述第一胶合治具和所述第二胶合治具均为透明材质；

所述第一胶合治具内部设有气体均匀化装置，所述气体均匀化装置包括气体均匀分布板，所述气体均匀分布板开设有若干个等间距分布的孔洞，气体经过所述气体均匀分布板后实现均匀化；所述第一胶合治具朝向所述第二胶合治具一侧设有第一容纳腔，用以容纳第一待贴合元件；所述第一容纳腔底部设有若干个等间距分布的通孔，所述孔洞占据气体均匀分布板的总面积大于所述通孔占据所述第一容纳腔底部面积；所述第一胶合治具外壁设有加压接口，用以提供气压对所述第一待贴合元件进行吸附或松开；

所述第二胶合治具设有第二容纳腔，且与所述第一容纳腔相对设置，用以容纳第二待贴合元件；所述第二容纳腔尺寸大于所述第一容纳腔尺寸；所述第二容纳腔内壁四周且朝向所述第二容纳腔中部方向设有多个顶紧装置；所述第二容纳腔底部设有多个均匀分布的压力传感器；

测距装置，至少包括伸缩架，所述伸缩架一端设有伸缩延伸部，所述伸缩延伸部朝向第一胶合治具且与所述气体均匀分布板平行且相对设置，所述伸缩延伸部顶端固定连接至少一个距离传感器，所述伸缩架另一端与所述底座滑动连接；

控制器，与所述气体均匀化装置、所述加压接口、所述压力传感器及所述距离传感器电连接；所述控制器被配置为，获取所述压力传感器和所述距离传感器数据，基于所述数据值驱动所述加压接口工作，完成所述第一待胶合元件与所述第二待胶合元件之间形成厚度一致的膜层结构。

2.根据权利要求1所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述加压接口包括正压接口和负压接口，所述正压接口设置于所述第一胶合治具远离所述第二胶合治具一侧表面，所述负压接口设置于所述第一胶合治具的外侧壁。

3.根据权利要求2所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述正压接口包括至少一个第一正压接口和多个第二正压接口，所述第一正压接口垂直设置于所述第一胶合治具中部，多个所述第二正压接口斜式设置于所述第一胶合治具临近四周边缘位置，且均匀分布围绕所述第一正压接口设置；所述负压接口数量至少为一个，所述负压接口垂直或斜式设置于所述第一胶合治具的外侧壁中部位置。

4.根据权利要求2所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述正压接口包括一个第一正压接口和两个第二正压接口，所述第一正压接口垂直设置于所述第一胶合治具中部，两个所述第二正压接口斜式设置于所述第一正压接口两侧，且位于所述第一胶合治具边缘位置；所述负压接口数量为一个，所述负压接口垂直或斜式设置于所述第一胶合治具的外侧壁中部位置。

5.根据权利要求3所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述正压接口的数量和设置的位置，与所述压力传感器的数量和设置的位置一一对应。

6.根据权利要求1所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述第二容纳腔包括第一区域及围绕所述第一区域四周的第二区域；所述第一区域与所述第一容纳腔位置对应且尺寸相同，所述第二区域四周位置设置多个所述顶紧装置。

7.根据权利要求6所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述顶紧装置包括第一端和第二端，所述第一端固定于所述第二容纳腔内侧壁，所述第二端设有电动伸缩杆且所述电动伸缩杆顶端设有固定块，所述固定块通过所述电动伸缩杆将所述第二待胶合元件顶紧或松开。

8.根据权利要求6所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述第二区域四周顶角位置设置限位柱，且与所述限位柱顶端位置相对应的第一胶合治具设有容纳所述限位柱顶端的卡位槽；相邻所述限位柱之间设置有倾斜式溢胶槽。

9.根据权利要求1所述的光学镜片气动胶合装置，其特征在于，所述底座至少部分区域设有滑轨块及贯穿所述滑轨且滑动的电动滑块部，所述伸缩架另一端通过所述电动滑块部与所述底座滑动连接。

10.一种使用权利要求1-9任一项所述的光学镜片气动胶合装置的胶合方法，其特征在于，包括：

将第一待贴合元件、第二待贴合元件层叠放置于第二容纳腔内；

将第一胶合治具与第二胶合治具相扣合；

基于距离传感器和压力传感器，确定多个压力基点及多个基准点；

打开所述第一胶合治具和所述第二胶合治具，将所述第一待贴合元件置于第一容纳腔内，同时驱动负压接口，采用负压力将所述第一待贴合元件固定于所述第一容纳腔内；

将胶体均匀涂布于所述第二待贴合元件表面后，将所述第一胶合治具与所述第二胶合治具相扣合；

缓慢减少所述负压力，控制所述第一待贴合元件朝向所述胶体方向落入；待所述第一待贴合元件完全落到所述胶体面上后撤销所述负压力；

所述压力传感器获取每个所述压力基点处的压力值，判断每个所述压力基点处压力值是否相等，若否，则驱动正压接口，通过正压接口向第一容纳腔内进行吹气，采用正压完成第一待贴合元件对所述第二待贴合元件施加应力；若是，则根据多个所述基准点、所述距离传感器获取多个所述基准点对应的多个位置点，获取每个位置点对应的胶层厚度值以及每个位置点之间的第一胶层厚度差异值；

进一步判断每个位置点对应的所述胶层厚度值是否不大于预设最大胶层厚度值，且每个位置点之间的所述胶层厚度差异值是否不大于1μm，若否，则继续执行驱动正压接口，通过正压接口向第一容纳腔内进行吹气，采用正压完成第一待贴合元件对所述第二待贴合元件施加应力；若是，则对所述胶层厚度进行固化或烘烤，完成所述第一待贴合元件和第二待贴合元件之间形成厚度一致的膜层结构，形成光学胶合件。